CN102878981A - 一种气压高度计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气压高度计,包括一个单片机，所述单片机分别电性连接一个电源电路，用于提供气压高度计所需的电源；一个传感电路，用于采集环境气压值，一个模数转换电路，用于将所采集的气压值转换成数字信号，一个显示电路，用于显示所测气压值；一个报警电路，一个复位电路以及一个晶振电路，所述传感器电路通过采集气压数据供给给所述模数转换电路，并借由数模转换电路将所产生的电信号传输给所述单片机，所述单片机对信号进行处理后将所计算的气压数值显示在所述显示电路上，当所显示之数据超过电路设定的上下限是，报警电路将报警，该气压高度计具有携带方便，结构简单，测试简便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种气压高度计，具体的涉及一种携带方便的气压高度计。
背景技术
气压高度计是常见的测量工具，在人们进行户外旅行、登山运动、野外测量等活动中起到非常重要的作用。气压高度计的设计原理都是利用气压与高度的关系，先通过压力传感器测量出气压的值，然后再通过测量气压来获取高度的便携式高度计的设计法大气压与人们的生活息息相关，与人体的健康息息相关，我们长期生活在某个地区的大气底层，已经适应了该地区的大气压，对气压变化的感觉不大。但是，低气压下的阴雨和下雪天气、夏季雷雨前的高温湿闷天气，也就是大气压在降低，使人抑郁不适，雨后天睛的心情舒畅，就是气压升高的原因。所以，一般根据大气压的变化可以预测天气的变化。
我们从报纸或电视中了解到：对于登山运动员，到了高山地区，会出现头痛、恶心、呕吐等症状（所谓的高原反应），高度增加，人的感觉越明显。这就是因为随海拔高度的增高大气压降低，大气压的降低影响了人体内氧气的供应。当大气压下降时，大气中的氧分压、肺泡的氧分压和动脉血氧饱和度都随之下降，导致人体发生一系列生理反应。
基于以上原因，本文设计了一款实用的气压高度计，该气压高度计能够方便的时时检测到气压值与高度值，当气压值达到极限值时能够及时限警报，来提醒使用者注意气压环境是非常有必要的。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种气压高度计。
为了解决上述技术问题，实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：
一种气压高度计,包括一个单片机，其特征在于：所述单片机分别电性连接一个电源电路，用于提供气压高度计所需的电源；一个传感电路，用于采集环境气压值，一个模数转换电路，用于将所采集的气压值转换成数字信号，一个显示电路，用于显示所测气压值；一个报警电路，一个复位电路以及一个晶振电路，所述传感器电路通过采集气压数据供给给所述模数转换电路，并借由数模转换电路将所产生的电信号传输给所述单片机，所述单片机对信号进行处理后将所计算的气压数值显示在所述显示电路上，当所显示之数据超过电路设定的上下限是，报警电路将报警。
进一步的，所述单片机例如是一个型号为AT89S51的单片机。
进一步的，所述传感器电路具有一个：气压传感器US9111或者气压传感器SCP1000-D01。
进一步的，所述模数转换电路具有一个型号为TLC549的数模转换芯片。
进一步的，所述显示电路具有一个数码管显示器或者液晶显示器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的气压高度计具有携带方便，使用简单，测试简易的优点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下是本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是气压高度计的工作原理示意图。
图2是气压高度计的电路结构示意图。
图3是气压高度计的电源电路示意图。
图4是气压高度计的单片机结构示意图。
图5是气压高度计的数模转换电路示意图。
图6是气压高度计的传感器电路示意图。
图7是气压高度计的显示电路示意图。
图8是气压高度计的报警电路示意图。
具体实施方式
参见图1、图2所示，本实施例的一种气压高度计,包括一个单片机，所述单片机分别电性连接一个电源电路，用于提供气压高度计所需的电源；一个传感电路，用于采集环境气压值，一个模数转换电路，用于将所采集的气压值转换成数字信号，一个显示电路，用于显示所测气压值；一个报警电路，一个复位电路以及一个晶振电路，所述传感器电路通过采集气压数据供给给所述模数转换电路，并借由数模转换电路将所产生的电信号传输给所述单片机，所述单片机对信号进行处理后将所计算的气压数值显示在所述显示电路上，当所显示之数据超过电路设定的上下限是，报警电路将报警。
进一步的，所述单片机例如是一个型号为AT89S51的单片机。
进一步的，所述传感器电路具有一个：气压传感器US9111或者气压传感器SCP1000-D01。
进一步的，所述模数转换电路具有一个型号为TLC549的数模转换芯片。
进一步的，所述显示电路具有一个数码管显示器或者液晶显示器。
以下结合使用本发明实施方式的气压高度计做以详细介绍。
本设计采用锂电池供电，然后对电压进行转换，其电路原理如图3所示，主要部分是采用线性稳压芯片7805实现稳压,在输入电压存在波动时，输出电压保持恒定的装置，转换后的12V电压供给扩展部分，5V电压供给单片机。图中15V的电压由锂电池提供。
如图4所示，单片机AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位的单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，例如复位后PC＝0000H，使单片机从第—个单元取指令。无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位。在复位期间（即RST为高电平期间），P0口为高组态，P1－P3口输出高电平；外部程序存储器读选通信号PSEN无效。地址锁存信号ALE也为高电平。
AT89S51引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C3、C2按图3-2所示方式连接。晶振、电容C3／C2及片内与非门（作为反馈、放大元件）构成了电容三点式振荡器，振荡信号频率与晶振频率及电容C3、C2的容量有关，但主要由晶振频率决定，范围在0～33MHz之间，电容C3、C2取值范围在5～30pF之间。根据实际情况，本设计中采用12MHZ外部晶振，电容取值为30pF。
如图5所示，本发明的气压高度计采用TLC549模数转换芯片对气压数据进行模数转换，TLC549是美国德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器芯片，可不通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DATA OUT三条口线进行串行接口。具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路，转换时间最长17μs，TLC549允许的最高转换速率为45500次/s，TLC549为40000次/s。总失调诨差最大为±0.5LSB，典型功耗值为6mW。采用差分参考电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换范围，VREF-接地，VREF+－VREF-≥1V，可用于较小信号的采样。
如图6所示，由于采用电流激励的温度特性要优于电压激励，因此本设计采取恒流源供电的思路，设计了一个用来给传感器提供1.5mA电流的恒流源。
如图7所示，本发明的式气压高度计采用的是1602字符液晶。D0-D7是数据传送口，接单片机P0口，数据传至液晶并显示。RS接单片机P2.0口是写指令和写数据控制脚。RW接单片机P2.1口是单片机读数据和写数据控制脚。E接单片机P2.2口是使能端。VL接出的一个滑动变阻器用来调节液晶的亮度。
用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。
如图8所示，本发明的报警电路设计采用一个三极管驱动一个蜂鸣器，主要用于当气压达到上下极限值时进行报警提醒
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种气压高度计,包括一个单片机，其特征在于：所述单片机分别电性连接一个电源电路，用于提供气压高度计所需的电源；一个传感电路，用于采集环境气压值，一个模数转换电路，用于将所采集的气压值转换成数字信号，一个显示电路，用于显示所测气压值；一个报警电路，一个复位电路以及一个晶振电路，所述传感器电路通过采集气压数据供给给所述模数转换电路，并借由数模转换电路将所产生的电信号传输给所述单片机，所述单片机对信号进行处理后将所计算的气压数值显示在所述显示电路上，当所显示之数据超过电路设定的上下限是，报警电路将报警。
2.根据权利要求1气压高度计，其特征在于：所述单片机例如是一个型号为AT89S51的单片机。
3.根据权利要求1气压高度计，其特征在于：所述传感器电路具有一个：气压传感器US9111或者气压传感器SCP1000-D01。
4.根据权利要求1气压高度计，其特征在于：所述模数转换电路具有一个型号为TLC549的数模转换芯片。
5.根据权利要求1气压高度计，其特征在于：所述显示电路具有一个数码管显示器或者液晶显示器。
6.根据权利要求1气压高度计，其特征在于：所述报警电路具有一蜂鸣器。
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| CN 201110196039 CN102878981A (zh) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | 一种气压高度计 |
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| CN 201110196039 CN102878981A (zh) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | 一种气压高度计 |
Publications (1)
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| CN102878981A true CN102878981A (zh) | 2013-01-16 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105091935A (zh) * | 2014-05-16 | 2015-11-25 | 北京光徽德润航空技术有限公司 | 一种多功能数字式气压表 |
| CN105371820A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-03-02 | 南京科技职业学院 | 海拔高度计 |
| RU2725513C1 (ru) * | 2019-12-12 | 2020-07-02 | Олег Петрович Ильин | Барометрический высотомер |
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- 2011-07-14 CN CN 201110196039 patent/CN102878981A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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